一、空气动力制动

大型风力发电机组的主要制动装置是气动制动机构。对于定桨恒速风力发电机组，气动制动机构是叶尖扰流器；对于具有变桨机构的风力发电机组，气动制动机构是变桨机构。

1.定桨距叶片的空气动力制动

空气动力制动装置安装在叶片上，带有叶尖扰流器的叶片结构如图2-2所示。它通过叶片形状的改变，使风轮的阻力加大，如叶片的叶尖部分旋转80°～90°以产生阻力。叶尖的旋转部分称为叶尖扰流器。

图2-2　带有叶尖扰流器的叶片结构

活动的叶尖部分长度一般大约为叶片长度的15%，叶尖安装在叶尖轴上，正常运行时用液压缸拉紧抵消离心力。一旦液压释放（由控制系统触发或直接由超速传感器触发），叶尖在离心力的作用下向外飞出，并同时通过螺杆变距到顺桨状态。风轮的转速会降低，但不会停止，叶片停止转动还要靠机械制动。

在叶轮旋转时，作用在扰流器上的离心力和弹簧力，会使叶尖扰流器力图脱离叶片主体转动到制动位置；而液压力的释放，不论是由于控制系统的正常指令，还是液压系统的故障引起，都将导致扰流器展开而使叶轮停止运行，如图2-3所示。因此，空气动力刹车是一种失效保护装置，它使整个风力发电机组的制动系统具有很高的可靠性。

图2-3　叶尖制动的状态

2.变桨距叶片的空气动力制动

变桨距风力发电机的叶片只要变桨距到顺桨，即叶片弦线顺着风向，就形成一个高效的空气动力制动方法。这种风机的桨叶根部装有变桨轴承，由变桨电机带动转动桨叶。